Studi ini mengembangkan model spasial temporal untuk menilai kerentanan permukiman di pulau-pulau kecil dari kenaikan muka air laut dengan kasus Pulau Karimunjawa dan Pulau Kemujan, Jepara. Model ini menggabungkan sistem dinamis dan SIG berdasarkan kondisi lingkungan pulau kecil. Hasilnya menunjukkan bahwa kenaikan muka air laut akan mengurangi lahan permukiman dan menyebabkan genangan air laut di area permukiman. Diperlukan upaya

1. See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/328978955
MODEL SPASIAL TEMPORAL DAMPAK KENAIKAN MUKA AIR LAUT TERHADAP
PERMUKIMAN PENDUDUK DI PULAU KECIL (KASUS: PULAU KARIMUNJAWA
DAN PULAU KEMUJAN, KABUPATEN JEPARA)
Article in Jurnal Teknologi · November 2018
CITATIONS
0
READS
144
10 authors, including:
Some of the authors of this publication are also working on these related projects:
Hibridization of giant goramy View project
Border Area Fisheries Management View project
Ati Rahadiati
Badan Informasi Geospasial/ Geospatial Information Agency
10 PUBLICATIONS 7 CITATIONS
SEE PROFILE
Ernik Yuliana
Universitas Terbuka
16 PUBLICATIONS 23 CITATIONS
SEE PROFILE
Rani Hafsaridewi
Ministry of Marine Affairs and Fisheries
18 PUBLICATIONS 50 CITATIONS
SEE PROFILE
Robet Perangin-angin
Politeknik Kelautan dan Perikanan Karawang
7 PUBLICATIONS 1 CITATION
SEE PROFILE
All content following this page was uploaded by Hasan Eldin Adimu on 27 November 2018.
The user has requested enhancement of the downloaded file.

2. MODEL SPASIAL TEMPORAL DAMPAK KENAIKAN
MUKA AIR LAUT TERHADAP PERMUKIMAN PENDUDUK
DI PULAU KECIL (KASUS: PULAU KARIMUNJAWA DAN
PULAU KEMUJAN, KABUPATEN JEPARA)
Ati Rahadiati1)
Ernik Yuliana2)
Rani Hafsaridewi3)
Benny Khairuddin3)
Luh Putu Ayu Savitri Citra Kusuma3)
Robet Perangin Angin3)
Hasan Eldin Adimu4)
Jotham S.R. Ninef5)
Muliani Galib6)
Sudirman Adibrata7)
1) Badan Informasi Geospasial
2) FMIPA Universitas Terbuka
3) Kementerian Kelautan dan Perikanan
4) Universitas Halu Oleo
5) Universitas Nusa Cendana
6) Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan
7) Universitas Bangka Belitung
e-mail: arahadiati@gmail.com
ABSTRACT
Coastal areas (especially small islands) are vulnerable to impact from sea level rise (SLR).
The submergence of areas that are economic centers will impactin huge losses. To avoid
such losses it is necessary to manage small islands by using temporal spatial models. The
aim of this article is to describe the development of a temporal spatial model to assess the
vulnerability of settlements in small islands. The method used is dynamic system modeling
combined with Geographic Information System (GIS) based on identification of
environmental issues and conditions in small island, in this case Karimunjawa Island and
Kemujan Island, Jepara Regency. The assumption used in the modeling is that there is no
natural disaster or calamity that reduces the population, the death is considered normal
death by referring to the average life expectancy of the Indonesian population (69 years), no
coastal reclamation activities, no significant changes in ecosystem. The modeling results
indicate that if the fraction of SLR 10 cm per year, will have an impact on the decreasing
availability of settlement land. The height of SLR ranges from 0,5 meters in the 10th year, to
5,0 meters in the 100th year. As a result there will be puddle in the residential area of 13,02
ha in the 10th year and in the 100th year to 226,5 ha. Required environmental engineering
efforts,such as develop coastal dike and reform plan of building, to reduce impact on the
availability of settlement land. SLR that is affecting populations and settlements on
Karimunjawa and Kemujan Island, require adaptation as an impact mitigation effort.

3. Rahadiati, A, dkk. Model Spasial Temporal Dampak Kenaikan Muka Air Laut …
139
Keywords: Karimunjawa, Kemujan, model, small island, spatial
ABSTRAK
Wilayah pesisir (terutama pulau kecil) sangat rentan terkena dampak dari peningkatan muka
air laut. Terendamnya wilayah-wilayah yang merupakan sentra ekonomi akan
mengakibatkan kerugian yang sangat besar. Untuk menghindari kerugian tersebut perlu
pengelolaan pulau-pulau kecil dengan memanfaatkan model spasial dinamik/temporal.
Tujuan studi adalah mengembangkan model spasial dinamik/temporal untuk mengkaji
kerentanan permukiman penduduk di pulau-pulau kecil. Metode yang digunakan adalah
pemodelan sistem dinamik/temporal (SD) dipadukan dengan Sistem Informasi Geografis
(SIG) berdasarkan identifikasi isu dan kondisi lingkungan di pulau kecil, yaitu Pulau
Karimunjawa dan Pulau Kemujan, Kabupaten Jepara. Data yang digunakan adalah data
pertumbuhan penduduk (data sekunder) dan peta dasar Pulau Karimunjawa dan Kemujan.
Asumsi yang digunakan pada pemodelan adalah tidak terjadi bencana alam atau musibah
yang mengurangi jumlah penduduk, kematian dianggap sebagai kematian normal dengan
mengacu umur rata-rata harapan hidup penduduk Indonesia (69 tahun), tidak ada kegiatan
reklamasi pantai, tidak ada perubahan ekosistem secara signifikan. Pemodelan spasial
dinamik/temporal mengikuti tahapan sesuai dengan prosedur pemodelan. Hasil pemodelan
menunjukkan bahwa bila fraksi sea level rise (SLR) 10 cm per tahun, akan berdampak pada
penurunan ketersediaan lahan permukiman. Tinggi kenaikan muka air laut berkisar antara
0,5 meter pada tahun ke-10, hingga mencapai ketinggian kenaikan 5,0 meter pada tahun
ke-100. Akibatnya akan terjadi genangan air laut di permukiman penduduk seluas 13,02 ha
pada tahun ke-10 danpada tahun ke-100 menjadi 226,5 ha. Diperlukan upaya rekayasa
lingkungan, seperti membangun tanggul pantai dan memperbaiki rancangan konstruksi
bangunan permukiman, agar dapat mengurangi dampak terhadap ketersediaan lahan
permukiman. Kenaikan muka air laut yang berdampak terhadap penduduk dan permukiman
di Pulau Karimunjawa dan Kemujan membutuhkan adanya adaptasi sebagai upaya mitigasi
dampak.
Kata kunci: model, pulau kecil, Karimunjawa, Kemujan, spasial
Wilayah pesisir dan pulau-pulau kecil dapat dimanfaatkan untuk perencanaan dan
pengelolaan sumberdaya hayati laut seperti pengembangan potensi perikanan dan sarana
pendukungnya yang sangat potensial bagi perkembangan perekonomian masyarakat. Wilayah
pesisir sangat rentan terkena dampak dari peningkatan muka air laut. Penyebab kenaikan muka air
laut adalah mencairnya es di kutub, kejadian iklim ekstrim (global warming), dan turunnya permukaan
tanah. Terendamnya wilayah-wilayah yang merupakan sentra ekonomi akan mengakibatkan
kerugian yang sangat besar, namun akan berbeda untuk setiap penggunaan lahan. Besarnya nilai
kerugian ekonomi akan bergantung pada tingkat produktivitas lahan yang tergenang; misalnya pada
ekosistem yang rentan seperti wilayah mangrove, kenaikan muka air laut akan mengubah zonasi
vegetasi semula. Contoh lain, terjadinya kenaikan muka air laut di kawasan permukiman masyarakat
di pesisir akan menimbulkan masalah pengungsi, timbulnya wabah penyakit dan menurunnya
kualitas air tanah. Adaptasi dan mitigasi akibat adanya perubahan pada lingkungan pesisir akan
sangat membantu mengurangi kerugian sehingga menjadi penting untuk memprediksi kenaikan
muka air laut beberapa tahun ke depan.

4. Jurnal Matematika, Sains, dan Teknologi, Volume 19, Nomor 2, September 2018, 138-151
140
Upaya adaptasi terhadap kenaikan muka air laut menurut Diposaptono, Budiman, & Agung
(2009) dapat dilakukan dengan dua hal, yaitu upaya fisik dan non fisik. Upaya fisik dapat berupa
perlindungan alami dan buatan. Sementara upaya nonfisik dapat dilakukan dengan membuat peta
rawan bencana, informasi publik dan penyuluhan, pelatihan serta simulasi mitigasi bencana. Upaya
fisik merupakan upaya perlindungan dengan membangun infrastruktur untuk melindungi wilayah dari
kenaikan muka laut, baik itu banjir rob maupun pasang surut air laut. Upaya fisik dengan metoda
perlindungan alami dapat dilakukan dengan membuat penebalan wilayah mangrove, terumbu karang,
atau hutan, sedangkan metoda buatan dapat dilakukan dengan membangun pemecah arus, tembok
laut, tanggul, konstruksi perlindungan dan rumah panggung. Upaya nonfisik yang dilakukan
pemerintah berupa tiga hal, yaitu: 1) pembuatan peta rawan bencana, peta ini digunakan untuk
mengetahui wilayah-wilayah yang rentan terhadap bencana kenaikan muka air laut. Peta ini juga
dijadikan sebagai acuan untuk mementukan tempat relokasi dan juga penentuan tata ruang dan tata
guna lahan pesisir. Selain itu, peta juga digunakan sebagai zonasi penetapan sempadan pantai dan
sungai; 2) penetapan sempadan pantai dan sungai, dimana pemerintah harus melakukan
penyuluhan dan penyampaian informasi ke publik; 3) pemerintah mengadakan pelatihan dan simulasi
mitigasi bencana (Diposaptono et al., 2009).
Menurut kajian Overseas Development Institute & Climate & Development Knowledge
Network (2014), dampak perubahan iklim yang dihasilkan dari studi Intergovernmental Panel on
Climate Change (IPCC) memberikan pesan mengenai adaptasi dan mitigasi terhadap perubahan
iklim bagi negara-negara kepulauan yang sedang berkembang (Small Island Developing States,
SIDS). Hal tersebut relevan dengan pulau-pulau kecil yang ada di Indonesia. Pulau kecil menurut UU
No. 27 Tahun 2007 tentang Pengelolaan Wilayah pesisir dan Pulau-Pulau Kecil adalah pulau dengan
luas ≤ 2.000 km2 beserta kesatuan ekosistemnya. Adaptasi dan mitigasi terhadap perubahan iklim
tersebut, diantaranya adalah sebagai berikut (Overseas Development Institute & Climate &
Development Knowledge Network, 2014):
1. Iklim telah berubah dan pulau-pulau kecil telah merasakan dampaknya.
2. Perubahan iklim tidak dapat terhindarkan dalam dekade-dekade mendatang.
3. Perubahan iklim mempengaruhi pertumbuhan dan pembangunan pulau-pulau kecil.
4. Adaptasi dapat mengurangi dampak perubahan iklim, tetapi terdapat batasan dan resiko di
dalamnya.
5. Biaya ekonomi adaptasi terhadap perubahan iklim pada pulau-pulau kecil relatif tinggi terhadap
kemampuan ekonominya.
Banyak pulau kecil yang memiliki keterbatasan infrastruktur, sumberdaya alam, manusia,
dan ekonomi, dan umumnya penduduk pulau kecil tergantung pada sumberdaya pesisir dan laut
untuk memenuhi kebutuhan proteinnya. Sebagian besar perekonomian penduduk pulau-pulau kecil
tergantung pada sumberdaya yang terbatas dan tergantung pada berbagai faktor luar. Pulau-pulau
kecil umumnya memiliki kemampuan adaptasi yang rendah, dan kebutuhan biaya adaptasi yang
relatif tinggi, meskipun secara tradisional ada beberapa resiliensipada pulau-pulau kecil dalam
menghadapi perubahan lingkungan (Mimura et al., 2007).
Permukiman dan aktivitas sosial ekonomi penduduk yang terkonsentrasi di/dekat pantai
sering dijumpai di pulau-pulau kecil. Desa nelayan, bangunan pemerintah dan fasilitas penting seperti
rumah sakit seringkali terletak di dekat pantai. Lebih jauh, pertumbuhan penduduk dan migrasi
menambah tekanan terhadap permukiman, fasilitas umum, dan sumberdaya di pesisir, serta
menimbulkan persoalan seperti pencemaran, pembuangan limbah dan kebutuhan permukiman.
Perubahan muka air laut dan frekuensi badai dapat memiliki konsekuensi serius terhadap

5. Rahadiati, A, dkk. Model Spasial Temporal Dampak Kenaikan Muka Air Laut …
141
permukiman penduduk. Pada sisi lain, permukiman dan peduduk di bagian dalam pulau dapat sangat
dipengaruhi oleh dampak negatif dari aktivitas pertanian, karena umumnya mereka tergantung pada
produksi tanaman pangan untuk kebutuhan pangannya (Mimura et al., 2007). Oleh karena itu
permukiman dan aktivitas sosial ekonomi di pulau kecil sangatlah rentan, sehingga diperlukan upaya
pencegahan kerusakan. Salah satu upaya tersebut adalah dengan pemodelan spasial temporal yang
menghasilkan model prediksi pada beberapa tahun yang akan datang, sehingga dapat disiapkan
skenario-skenario kebijakan yang diperlukan. Pemodelan spasial temporal merupakan kombinasi
antara sistem dinamik dan Sistem Informasi Geografis (SIG). Kelebihan dari kombinasi dua
pendekatan ini adalah dapat menggambarkan perubahan dalam waktu dan ruang secara dinamik.
Pemodelan spasial temporal dapat membantu dalam mendapatkan skenario terbaik berdasarkan
dampak yang dihasilkan proses simulasi skenario (Anonim, 2013). Salah satu contoh penerapan
pemodelan spasial temporal adalah penelitian yang dilakukan oleh Sahin & Mohamed (2010) untuk
memprediksi pengaruh kenaikan muka air laut di daerah pesisir.
Pulau Karimunjawa dan Kemujan merupakan pulau kecil yang berada di Kecamatan
Karimunjawa, Kabupaten Jepara. Saat ini terdapat 4 desa yang berada di Kecamatan Karimunjawa,
yaitu Desa Karimunjawa, Kemujan, Parang, dan Nyamuk yang diresmikan pada bulan Agustus 2011.
Berdasarkan data stastistik, jumlah penduduk di Kecamatan Karimunjawa mencapai 9.242 dengan
laju pertumbuhan 0,36 % per tahun pada tahun 2015 (BPS, 2016). Pulau Karimunjawa dan Kemujan
yang mempunyai luas 3.188 ha mengalami perkembangan yang cukup pesat. Hal ini terjadi terutama
ketika sektor pariwisata digalakkan. Jumlah wisatawan yang datang memicu pertumbuhan hotel dan
penginapan. Banyak lahan yang beralih fungsi, terutama lahan mangrove dan perbukitan. Terdapat
beberapa lokasi mangrove yang beralih fungsi menjadi lahan permukiman, baik untuk kebutuhan
rumah penduduk maupun untuk hotel dan penginapan (Hafsaridewi et al., 2018). Oleh karena itu,
studi tentang pemodelan kenaikan permukaan air laut perlu dilakukan, agar dapat diprediksi
pengaruhnya terhadap permukiman.
Tujuan studi ini adalah: 1) mengembangkan model spasial dinamik/temporal untuk mengkaji
kerentanan permukiman penduduk di pulau-pulau kecil pada saat ini dan di masa depan terhadap
kenaikan muka air laut berdasarkan beberapa skenario dan proyeksi kenaikan muka air laut; 2)
memprediksi dampak kenaikan muka air laut terhadap permukiman penduduk.
METODE
Metode yang digunakan pada kajian ini adalah pemodelan system dynamics (SD) yang
dipadukan dengan Sistem Informasi Geografis (SIG). Untuk memodelkan dan mensimulasikan
perubahan di wilayah pulau-pulau kecil, perlu dipertimbangkan dimensi spasial dan temporal dari
kenaikan muka air laut. Model dinamik digunakan untuk mensimulasikan seberapa besar perubahan-
perubahan muka air laut dan dampaknya terhadap permukiman penduduk di Pulau Karimunjawa dan
Pulau Kemujan. SIG memiliki struktur pengelolaan basis data yang kuat, sehingga memberikan
antarmuka user-friendly dan interaktif, namun hanya didesain untuk komponen spasial. Pendekatan
terpadu dengan menggabungkan SIG dan SD dapat menjawab permasalahan yang kompleks terkait
kenaikan muka air laut di wilayah pesisir. Penggabungan SIG dan SD menjadi cara yang
memungkinkan proses-proses di wilayah pesisir dapat dipahami secara ruang (spasial) dan waktu
(temporal), dan dapat secara efektif menjawab isu-isu lingkungan, karena penggabungan tersebut
mampu memprediksi kondisi yang terjadi di masa yang akan datang. Model spasial-temporal mampu
menggambarkan perubahan pada sistem pulau-pulau kecil berdasarkan waktu, sekaligus menelusuri
sebaran perubahan tersebut secara spasial, yang pada gilirannya dapat digunakan untuk memahami

6. Jurnal Matematika, Sains, dan Teknologi, Volume 19, Nomor 2, September 2018, 138-151
142
dinamika proses-proses lingkungan. Memodelkan proses-proses yang terjadi di pulau-pulau kecil
(proses ekologi, sosial, dan ekonomi) dapat menjadi alat penting dalam memperoleh informasi
kuantitatif untuk perencanaan dan pengelolaan wilayah pesisir (Sahin, 2011). Model yang dihasilkan
dapat dijadikan dasar kebijakan karena berisi skenario-skenario berdasarkan situasi yang terjadi saat
ini dan sebelumnya.
Model Dinamik/Temporal
Sebuah model adalah suatu bentuk yang dibuat untuk menirukan suatu gejala atau proses.
Model dapat dikelompokkan menjadi model kuantitatif, kualitatif, dan ikonik (Muhammadi, Aminullah,
Soesilo 2001). Model kuantitatif merupakan model yang berbentuk rumus-rumus matematika,
statistika, atau komputer. Model dinamik merupakan model kuantitatif yang berbentuk model
komputer. Ada perbedaan filosofi antara model matematika dan model dinamik. Model dinamik
menekankan perubahan dari waktu ke waktu dan menvisualisasikan setiap komponen model dan
hubungan antar setiap komponen tersebut. Lain halnya dengan model matematika yang berusaha
untuk mengembangkan persamaan ringkasan yang akan menghitung jawaban untuk satu set input
tertentu (Dudley, 2008). Pengembangan model dilakukan dengan prinsip-prinsip pada Gambar 1.
Dari gejala proses yang ada di alam kemudian diterjemahkan dengan menyusun konsep terlebih
dulu, lalu pengembangan model, simulasi, dan validasi model.
Gambar 1. Kerangka dasar pemodelan dinamik/temporal
(Muhammadi,et al., 2001)
Dalam kajian ini model yang dibangun adalah model dinamik kenaikan muka air laut
terhadap lahan permukiman di Pulau Karimunjawa dan Pulau Kemujan. Untuk membangun model ini
tahapan yang dilakukan berdasarkan kerangka dasar pada Gambar 1 adalah sebagai berikut:
1. Penyusunan konsep, dilakukan untuk memahami gejala dunia nyata yang ingin ditirukan.
Keluaran dari penyusunan konsep adalah causal loop diagram (CLD). Pada kajian ini dihasilkan
tiga submodel yang terdiri atas submodel penduduk, submodel permukiman, dan submodel sea
level rise.
2. Pembuatan model. CLD yang dihasilkan kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa komputer
dan menghasilkan stock flow diagram (SFD). Perangkat lunak yang digunakan pada kajian ini
adalah Powersim.

7. Rahadiati, A, dkk. Model Spasial Temporal Dampak Kenaikan Muka Air Laut …
143
3. Input data dan simulasi model. Data yang telah dikumpulkan kemudian diinput kedalam SFD
yang telah dibangun, sehingga dapat dilakukan simulasi yang akan menghasilkan tabel data
dan grafik.
4. Melakukan validasi model. Validasi dilakukan untuk mengetahui kesesuaian antara hasil
simulasi dengan gejala atau proses yang ditirukan. Validasi dilakukan dengan dua tahap, yang
pertama validasi perilaku yaitu membandingkan perilaku grafik data referensi yang akan ditiru
dan perilaku grafik hasil simulasi model. Tahap selanjutnya dihitung perbedaannya dengan
menggunakan nilai avarage mean error (AME). Jika nilai AME ini kurang dari 10%
(Muhammadi,et al, 2001), maka dapat dikatakan model ini valid. Rumus yang digunakan
adalah:
100%
Si Ai
AME x
Ai


Keterangan:
Si = Rata-rata data hasil Simulasi
Ai = Rata-rata data referensi atau aktual
Sistem Informasi Geografis (SIG)
SIG dapat dimanfaatkan untuk mempermudah dalam mendapatkan berbagai data yang telah
diolah dan tersimpan sebagai atribut suatu lokasi atau objek. Data yang diolah dalam SIG pada
dasarnya terdiri atas data spasial dan data atribut dalam bentuk digital. Contohnya adalah data
sebaran/jumlah penduduk (atribut) di suatu kabupaten (data spasial). Sistem ini merelasikan data
spasial (contoh: lokasi kabupaten) dengan data nonspasial (jumlah penduduk), sehingga para
penggunanya dapat membuat peta beserta atributnya, dan menganalisis informasi yang dihasilkan
sesuai dengan tujuan analisisnya. SIG juga memelihara data dalam bentuk digital sehingga data
dalam SIG lebih padat dibandingkan dengan data dalam bentuk peta cetak, tabel, atau bentuk
konvensional lainya, sehingga data dalam SIG akan mempercepat pekerjaan dan meringankan biaya
yang diperlukan.
Saat ini, SIG sering dipadukan dengan Model Dinamis/Temporal untuk mendapatkan
informasi yang lebih maksimal. Pertimbangannya adalah kondisi lingkungan yang selalu dinamis
karena pengaruh iklim, cuaca, waktu, dan faktor lainnya. Faktor-faktor kedinasmisan tersebut
diperlukan dalam SIG dan SD agar penggunanya dapat menganalisis keduanya (spasial dan
temporal) untuk keperluan penentuan kebijakan di masa mendatang. Konsep perencanaan spasial
dinamis disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Konsep perencanaan spasial dinamis

8. Jurnal Matematika, Sains, dan Teknologi, Volume 19, Nomor 2, September 2018, 138-151
144
HASIL DAN PEMBAHASAN
Model yang dibangun bertujuan untuk memprediksi dampak kenaikan muka air laut terhadap
ketersediaan lahan pemukiman dan pertumbuhan penduduk. Dalam model ini tersusun tiga
submodel, yaitu subsistem: 1) kenaikan muka air laut/sea level rise (SLR); 2) ketersediaan lahan
pemukiman; dan 3) pertumbuhan penduduk. Asumsi yang digunakan pada model ini adalah tidak
terjadi bencana alam atau musibah yang mengurangi jumlah penduduk, kematian dianggap sebagai
kematian normal dengan mengacu umur rata-rata harapan hidup penduduk Indonesia (69 tahun),
tidak ada kegiatan reklamasi pantai, dan tidak ada perubahan ekosistem secara signifikan. Submodel
pertumbuhan penduduk dipengaruhi oleh tingkat kelahiran, kematian, dan migrasi. Semakin
meningkat jumlah penduduk, maka kebutuhan lahan permukiman akan meningkat. Sementara lahan
permukiman dipengaruhi oleh adanya SLR. Pemahaman konsep ini kemudian diterjemahkan ke
dalam bahasa komputer. Diagram alir (SFD) dapat dilihat pada Gambar 3. Kemudian dengan
menggunakan SFD tersebut dilakukan simulasi model untuk mendapatkan grafik sehingga dapat
dilakukan prediksi kenaikan muka air laut.
Gambar 3. Diagram alir model dampak kenaikan muka air laut terhadap
ketersediaan lahan pemukiman dan pertumbuhan penduduk
PENDUDUK
LAHAN
SEA LEVEL RISE
Kelahiran Kematian
angka_kelahiran
migrasi
angka_kematian
kebutuhan_lahan
Daya_dukung
penduduk
Kepadatan_Pddk
Kepadatan_ideal
laju_lahan_terendam
Lahan_terendam
selisih rasio
Luas_total
Lahan_pemukiman
laju_kenaikan
SLR
fraksi_SLR
Ketersediaan_Lahan_Pemukiman
dampak_kenaikan_MAL

9. Rahadiati, A, dkk. Model Spasial Temporal Dampak Kenaikan Muka Air Laut …
145
Pada subsistem SLR, bila fraksi SLR adalah 10 cm per tahun, maka akan berdampak pada
penurunan ketersediaan lahan permukiman dalam luasan tertentu. Besaran luasan tersebut yang
menjadi output dari model dinamik/temporal, dan lokasi terjadinya penurunan ketersediaan lahan
menjadi output model spasial. Dengan demikian, dapat ditentukan upaya rekayasa lingkungan agar
dapat mengurangi dampak terhadap ketersediaan lahan pemukiman di suatu lokasi. Berdasarkan
hasil simulasi model ketersediaan lahan pemukiman akibat dampak kenaikan muka air laut sebesar
10cm/tahun dapat dilihat pada Gambar 4.
Tahun
Ketersediaan_Lahan_Pemukiman
2.020 2.040 2.060 2.080 2.100
1.400
1.450
1.500
Gambar 4. Dampak kenaikan muka air laut terhadap ketersediaan lahan
pemukiman (Ket: grafik adalah output dan pemodelan
dinamik/temporal jika terjadi SLR 10 cm)
Ketersediaan lahan permukiman akan mempengaruhi daya dukung pulau untuk menampung
penduduknya. Daya dukung ini akan mempengaruhi tingkat migrasi, dimana jika kondisi lingkungan
yang tidak nyaman akan menyebabkan penduduk berpindah ke tempat yang lain. Berdasarkan hasil
simulasi selama 100 tahun, dapat terlihat bahwa pertumbuhan penduduk akan semakin lambat yang
akhirnya akan stagnan, sehingga dalam simulasi akan menghasilkan perilaku model yang
goalseeking (pencapaian tujuan, muncul dari umpan balik yang negatif). Hal tersebut menunjukkan
bahwa daya dukung pulau kecil sudah mulai menurun karena terbatasnya lahan permukiman.
Pertumbuhan seperti ini disebabkan oleh adanya keterbatasan daya dukung pulau dalam
menampung jumlah penduduk. Dampak kenaikan muka air laut terhadap pertumbuhan penduduk
dapat dilihat pada Gambar 5.

10. Jurnal Matematika, Sains, dan Teknologi, Volume 19, Nomor 2, September 2018, 138-151
146
Tahun
penduduk
2.020 2.040 2.060 2.080 2.100
7.500
8.000
8.500
9.000
Gambar 5. Dampak kenaikan muka air laut terhadap pertumbuhan penduduk
(Ket: grafik adalah output dan pemodelan dinamik/temporal jika
terjadi SLR 10 cm)
Secara kuantitatif luas genangan pada lahan permukiman akibat SLR disajikan pada Tabel 1
dan 2, yang menunjukkan luas genangan pada lahan permukiman di Pulau Karimunjawa dan
Kemujan akibat SLR pada berbagai level SLR selama kurun waktu hingga tahun ke-100. Genangan
tersebut merupakan genangan permanen, yang berarti jika terjadi kenaikan muka air laut (SLR)
dengan ketinggian tertentu maka batas genangan tersebut merupakan garis pantai baru dengan nilai
ketinggian tertentu. Hal ini berarti bahwa dengan semakin tinggi kenaikan muka air laut, maka akan
terjadi kehilangan lahan pemukiman secara permanen.
Berdasarkan hasil simulasi pemodelan, Tabel 1 menunjukkan data analisis kenaikan muka
air laut pada setiap 10 tahun selama 100 tahun dengan skenario kenaikan muka air laut sebesar 5
cm (0,05 m) per tahun. Tinggi kenaikan muka air laut berkisar antara 0,5 meter pada tahun ke-10
hingga mencapai ketinggian kenaikan 5,0 meter pada tahun ke-100. Skenario SLR mengakibatkan
terjadinya genangan air laut di lahan permukiman penduduk di Pulau Karimunjawa dan Kemujan
seluas 13,02 ha pada tahun ke-10 dan terus mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya
kenaikan muka air laut. Pada tahun ke-100 simulasi, diprediksi luas genangan air laut menjadi 226,5
ha. Penurunan luas lahan permukiman tersebut adalah hal yang sangat serius di pulau kecil karena
pengurangan luas yang signifikan akibat SLR.

11. Rahadiati, A, dkk. Model Spasial Temporal Dampak Kenaikan Muka Air Laut …
147
Tabel 1. Skenario Kenaikan Muka Air Laut 5 Cm Per Tahun dan Luas Area Genangan
Selama Kurun Waktu 100 Tahun di Pulau Karimunjawa dan Kemujan
Tahun ke Kenaikan muka air laut (m) Luas genangan (ha)
10 0,5 13,02
20 1,0 25,78
30 1,5 41,62
40 2,0 63,38
50 2,5 82,09
60 3,0 103,96
70 3,5 130,06
80 4,0 155,83
90 4,5 188,69
100 5,0 226,49
Tabel 2. Skenario Kenaikan Muka Air Laut 10 Cm Per Tahun dan Luas Area Genangan
Selama Kurun Waktu 100 Tahun di Pulau Karimunjawa dan Kemujan
(Hasil simulasi pemodelan dinamika/temporal)
Tahun ke Kenaikan muka air laut (m) Luas genangan (ha)
10 1,0 25,69
20 2,0 63,24
30 3,0 103,73
40 4,0 155,94
50 5,0 227,54
60 6,0 314,24
70 7,0 390,57
80 8,0 471,27
90 9,0 550,82
100 10,0 618,15
Tabel 2 menunjukkan skenario kenaikan muka air laut (SLR) 10 cm (0,1 m) per tahun dan
luas area genangan selama kurun waktu 100 tahun di Pulau Karimunjawa dan Kemujan. Hasil
analisis SLR pada setiap 10 tahun selama 100 tahun dengan skenario SLR sebesar 10 cm (0,1 m)
per tahun menunjukkan kisaran tinggi muka air laut 1,0 meter pada tahun ke-10 meningkat menjadi
10,0 meter pada tahun ke-100. Skenario SLR ini mengakibatkan terjadinya genangan air laut di lahan
pemukiman penduduk di Pulau Karimunjawa dan Kemujan seluas 25,69 ha pada tahun ke-10 dan
terus mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya kenaikan muka air laut hingga tahun ke-
100, luas genangan air laut menjadi 618,15 ha.
Hasil prediksi genangan air laut pada areal pemukiman di Pulau Karimunjawa dan Kemujan
disajikan pada Gambar 6. Gambar 6 (a) menunjukkan skenario kenaikan muka air laut sebesar 5 cm
per tahun dan pada tahun ke-50 mencapai ketinggian sebesar 2,5 meter dengan prediksi luas
area genangan 82,09 ha. Gambar 6 (b) menunjukkan skenario kenaikan muka air laut sebesar 10
cm per tahun, dimana pada tahun ke-50 mencapai ketinggian sebesar 5,0 meter dengan prediksi

12. Jurnal Matematika, Sains, dan Teknologi, Volume 19, Nomor 2, September 2018, 138-151
148
luas area genangan 227,54 ha. Gambar 6 (c) menunjukkan skenario kenaikan muka air sebesar 5
cm per tahun, pada tahun ke-100 mencapai ketinggian sebesar 5,0 meter dengan prediksi luas area
pemukiman yang mengalami genangan seluas 226,49 ha. Gambar 6 (d) menunjukkan skenario
kenaikan muka air laut 10 cm per tahun dan pada tahun ke-100 mecapai ketinggian mukaair laut 10,0
meter, dengan prediksi luas area pemukiman yang mengalami genangan seluas 618,15 ha.
Berdasarkan hasil prediksi genangan tersebut maka dapat diamati bahwa dengan adanya
kenaikan muka air laut akan berdampak terhadap peningkatan luas areal pemukiman yang
tergenangi air laut secara permanen. Hal ini mengakibatkan luas lahan untuk pemukiman semakin
berkurang. Saat ini luas lahan pemukiman penduduk di Pulau Karimunjawa dan Kemujan 96,47 ha
dan sebagian besar berada pada lahan dataran rendah di dekat pantai yang rentan terhadap dampak
kenaikan muka air laut.
Hasil simulasi spasial dinamik/temporal menunjukkan bahwa dengan skenario kenaikan
muka air laut sebesar 5 cm per tahun, maka pada tahun ke-50 simulasi, hampir sebagian besar (±
90%) lahan pemukiman yang berada di dataran rendah akan mengalami genangan. Dengan skenario
kenaikan muka air laut sebesar 10 cm pertahun, maka pada tahun ke-30, semua lahan pemukiman di
dataran rendah akan mengalami genangan. Luas lahan eksisting dan potensial untuk lahan
pemukiman saat ini sekitar 1.516,48 ha. Peningkatan luas genangan air laut pada lahan pemukiman
mengakibatkan berkurangnya luas lahan potensial untuk pemukiman penduduk. Pada tahun ke-50
simulasi, dengan skenario kenaikan muka air laut 5 cm per tahun, maka luas lahan untuk pemukiman
akan berkurang sekitar 5,41% dan dengan skenario kenaikan muka air laut 10 cm per tahun, maka
luas lahan untuk pemukiman akan berkurang sekitar 14,93%.
(a) (b)

13. Rahadiati, A, dkk. Model Spasial Temporal Dampak Kenaikan Muka Air Laut …
149
(c) (d)
Gambar 6. Peta prediksi genangan air laut pada permukiman penduduk di Pulau
Karimunjawa dan Kemujan, (a) prediksi genangan tahun ke-50 simulasi
pada skenario kenaikan muka air laut 5 cm per tahun; (b) prediksi genangan
tahun ke-100 simulasi pada skenario kenaikan muka air laut 5 cm per tahun;
(c) prediksi genangan tahun ke-50 simulasi pada skenario kenaikan muka
air laut 10 cm per tahun; (d) prediksi genangan tahun ke-100 simulasi pada
skenario kenaikan muka air laut 10 cm per tahun;
Pada tahun ke-100 simulasi, dengan skenario kenaikan muka air laut 5 cm per tahun maka
luas lahan untuk pemukiman akan berkurang sekitar 15,0% dan dengan kenaikan muka air laut 10
cm per tahun, luas lahan pemukiman berkurang sekitar 40,0%. Oleh karena itu dampak kenaikan
muka air laut harus diperhitungkan dan diperhatikan untuk menentukan kebijakanyang akan dipilih
untuk masa mendatang.
Kondisi kenaikan muka air laut yang berdampak terhadap pertumbuhan penduduk dan
infrastruktur (pemukiman) di Pulau Karimunjawa dan Kemujan, membutuhkan adanya adaptasi
sebagai upaya mitigasi dampak. Upaya mitigasi dapat dilakukan dengan pendekatan struktur dan
non-struktur. Pendekatan struktur dengan membangun tanggul pelindung pantai, mengubah
rancangan konstruksi bangunan permukiman serta perlindungan dan rehabilitasi ekosistem
mangrove. Pendekatan non-struktur antara lain dengan merelokasi pemukiman penduduk ke dataran
tinggi. Khusus untuk Pulau Karimunjawa dan Kemujan sebagai pulau kecil, sumber air tawar harus
menjadi perhatian khusus. Teknologi pengolahan air laut menjadi air tawar sangat diperlukan untuk
mitigasi dampak di masa mendatang.

14. Jurnal Matematika, Sains, dan Teknologi, Volume 19, Nomor 2, September 2018, 138-151
150
Validasi Model
Validasi model dilakukan pada subsistem pertumbuhan penduduk, karena subsistem ini
mempunyai kelengkapan data times series sehingga memungkinkan untuk dilakukan validasi. Tujuan
validasi model adalah memastikan kevalidan model dinamik/temporal yang dibangun (Gambar 3)
dengan data referensi (jumlah penduduk).
Membandingkan perilaku grafik hasil simulasi dengan data referensi. Pada Gambar 7, perilaku yang
ditunjukkan oleh hasil simulasi serupa dengan data referensi.
Gambar 7. Perbandingan pertumbuhan penduduk data referensi dan hasil simulasi model
Berdasarkan perhitungan, nilai AME validasi pertumbuhan penduduk sebesar: 0,054%,
sehingga dapat dikatakan bahwa model yang dibuat telah valid. Kriteria sebuah model dinamik/
temporal valid adalah jika nilai AME semakin mendekati 0%, artinya tidak ada perbedaan signifikan
antara hasil simulasi model dengan data referensi. Jika model dinamik/temporal valid, maka model
tersebut dapat digunakan untuk menghitung dampak kenaikan muka air laut pada nilai tertentu.
SIMPULAN
Kenaikan muka air lautpadaskenariomodel spasial dinamik/temporal pada 5 cm per tahun
dan 10 cm per tahun akan memberikan dampak genangan yang sangat berbeda terhadap
permukiman penduduk di Pulau Karimunjawa dan Kemujan. Pada tahun ke-100 diestimasi luas
genangan 226,49 ha pada skenario kenaikan muka air laut 5 cm per tahun dan meningkat menjadi
618,15 ha pada skenario kenaikan muka air laut 10 cm per tahun. Perlu adanya upaya adaptasi
dalam rangka mitigasi dampak kenaikan muka air laut terhadap penduduk dan infrastruktur
(pemukiman) di Pulau Karimunjawa dan Kemujan sebagai pulau kecil yang mempunyai karakteristik
berbeda dibandingkan dengan pulau besar.
7,000
7,050
7,100
7,150
7,200
7,250
7,300
7,350
7,400
2010 2011 2012 2013
JumlahPenduduk(jiwa)
Tahun
Referensi
Simulasi

15. Rahadiati, A, dkk. Model Spasial Temporal Dampak Kenaikan Muka Air Laut …
151
REFERENSI
Anonim. (2013). Laporan Akhir: Pemanfaatan Pemodelan Dinamika Spasial untuk Penyusunan
Skenario Pengembangan Wilayah 7 Pulau Besar Berbasis Rencana Tata Ruang Pulau
dalam Rangka Penyusunan RPJMN 2015-2019. Kerjasama Badan Informasi Geospasial dan
PT. Gitamandalaksana Consultant.
BPS. (2016). Kabupaten Jepara dalam Angka 2016. Badan Pusat Statistik Kabupaten Jepara
Diposaptono, S., Budiman, & Agung, F. (2009). Menyiasati Perubahan Iklim di Wilayah Pesisir dan
Pulau-pulau Kecil. Edisi III. Bogor: Sains Press.
Dudley, R.G. (2008). A basis for understanding fishery management dynamics. System Dynamics
Review 24 (1): 1–29.
Hafsaridewi, R., Sulistiono, Fahrudin, A., Sutrisno, D., & Koeshendrajana, S. (2018). Resource
management in the Karimunjawa Islands, Central Java of Indonesia, through DPSIR
Approach. AES Bioflux 10 (1): 7-22.
Mimura, N., Nurse, L., McLean, R.F., Agard, J., Briguglio, L., Lefale, P., Payet, R., & Sem, G. (2007).
Small islands. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of
Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on
Climate Change. Dalam Parry M.L., Canziani O.F., Palutikof J.P., van der Linden P.J.,
Hanson C.E (eds.). Cambridge: Cambridge University Press.
Muhammadi, Aminullah, E., & Soesilo, B. (2001). Analisis Sistem Dinamis: Lingkungan Hidup, Sosial,
dan Ekonomi Manajemen. Jakarta: UMJ Press.
Overseas Development Institute and Climate and Development Knowledge Network. (2014). The
IPCC’s Fifth Assessment Report. What’s in it for Small Island Developing States?
Sahin, O. (2011). Dynamic assessment of coastal vulnerability and adaptation to sea level rise: an
integrated spatial-temporal decision making approach. PhD Thesis. Griffith School of
Engineering, Science, Environment, Engineering and Technology. Griffith University.
Sahin, O. & Mohamed, S. (2010). Sea-level rise and adaptation response for coastal construction: A
spatial – temporal decision making tool. 2nd International Conference on Construction in
Developing Countries (ICCIDC-II). August 3-5,2010, Cairo, Eqypt.
UU No. 27 Tahun 2007 tentang Pengelolaan Wilayah Pesisir dan Pulau-Pulau Kecil.
View publication statsView publication stats